KR20240004759A - 휘어진 공작물을 포착하기 위한 척 - Google Patents

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이고르 비르거
아론 시걸
마트 제넨더
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Abstract

척에는 척 표면과 이 척 표면 상에 분산배치된 신장가능 포트 어셈블리가 포함된다. 각각의 신장가능 포트 어셈블리는 흡인 소스에 접속가능한 도관 및 상기 척 표면으로부터 원위방향으로 연장하는 튜브를 포함하며, 튜브의 원위 단부는 원위방향과 접촉할 때 시일을 형성하며, 시일의 형성 후에 흡인 소스에 의해 가해지는 흡인에 의해 붕괴가능하다. 복수의 신장불가능 진공 포트가 신장가능 포트 어셈블리와 함께 산재되어 있다. 적어도 하나의 면상 시일이 척 표면으로부터 연장되고, 또한 신장불가능 진공 포트 중 적어도 하나를 포함하는 척 표면의 일 영역을 둘러싸고, 또한 공작물과 접촉하고 있을 때 기밀 시일을 형성하도록 구성된다.

Description

휘어진 공작물을 포착하기 위한 척
본 발명은 공작물을 유지하기 위한 척에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 휘어진 공작물을 포착하도록 작동가능한 척에 관한 것이다.
많은 공업 프로세스 또는 기타 프로세스에서는 다양한 유형의 공작물을 조작하는 것이 필요하다. 전형적으로, 척은 공작물을 포착하여 다양한 유형의 가공을 위해 공작물을 조작하기 위해 사용된다. 공작물이 충분히 얇거나 가벼운 경우, 가공하는 동안에 공작물을 정확하게 정의된 위치에 유지하기 위해 척은 공작물에 흡인력을 가함으로써 작동할 수 있다.
예를 들면, 반도체 산업에서는, 예를 들면, 전자 디바이스의 제조를 위해 실리콘 웨이퍼의 조작이 필요하다. 진공 척은 이러한 웨이퍼를 포착하고, 이것은 코팅, 절단, 기계가공, 에칭, 연마, 검사, 또는 기타 처리 등의 가공 중에 유지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시형태에 따라 척이 제공되며, 이 척은 척 표면; 이 척 표면 상에 분산배치된 복수의 신장가능 포트 어셈블리 - 각각의 신장가능 포트 어셈블리에는 흡인 소스에 접속가능한 도관 및 척 표면으로부터 원위방향으로 연장하는 튜브가 포함되고, 이 튜브는, 공작물과 접촉할 때, 시일을 형성하도록 구성되고, 또한 시일의 형성 후에 흡인 소스에 의해 가해지는 흡인에 의해 붕괴되도록 구성되는 원위 단부를 가짐 -; 신장가능 포트 어셈블리와 함께 척 표면 상에 산재된 복수의 신장불가능 진공 포트 - 신장불가능 진공 포트의 각각은 흡인 소스에 접속가능한 도관을 포함함 -; 및 척 표면으로부터 연장하여 복수의 신장불가능 진공 포트의 적어도 하나의 신장불가능 진공 포트를 포함하는 척 표면의 일 영역을 둘러싸는 적어도 하나의 면상 시일을 포함하고, 이 면상 시일은 이 면상 시일이 공작물과 접촉해 있을 때 기밀 시일을 형성하도록 구성된다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 튜브는 흡인의 적용의 정지 후에 재신장되도록 구성된다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도관은 흐름 저항을 특징으로 하는 흐름 제한기를 포함한다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 복수의 신장불가능 진공 포트 중 하나의 신장불가능 진공 포트의 도관 내의 흐름 제한기의 흐름 저항은 복수의 신장불가능 진공 포트 중 다른 하나의 신장불가능 진공 포트의 적어도 도관의 상기 흐름 제한기의 흐름 저항보다 작다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 척 표면은 복수의 연속된 영역으로 분할되고, 각각의 연속된 영역 내에서 신장불가능 진공 포트의 도관의 흐름 제한기의 흐름 저항은 실질적으로 동등하다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 복수의 연속된 영역은 복수의 동심 원형 밴드(band)를 포함한다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 복수의 연속된 영역은 반경에 의해 분할된 복수의 부채꼴을 포함한다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 복수의 연속된 영역은 평행 코드(chord)에 의해 분할된다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 흐름 제한기는 협착부, 배플 및 SASO(self-adapting segmented orifice)로 구성되는 흐름 제한기의 그룹으로부터 선택된다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 튜브는 아코디언 주름을 구비하는 벨로우즈 형태이다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 복수의 신장불가능 진공 포트의 도관은 각각 도관을 통한 유입을 감지하는 센서 및 해당 도관을 통한 유입을 활성화 또는 비활성화하도록 작동가능한 밸브를 포함한다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제어기가 센서로부터 신호를 수신하도록 구성되고, 센서가 상기 복수의 신장불가능 진공 포트의 일부의 신장불가능 진공 포트를 통한 유입의 감소를 나타내는 경우, 감소된 흐름은 일부의 신장불가능 진공 포트에 의한 휘어진 공작물의 포착을 나타내고, 복수의 신장불가능 진공 포트의 적어도 하나의 다른 신장불가능 진공 포트를 통한 유입이 감소되지 않음을 나타내는 경우, 감소되지 않은 유입은 적어도 하나의 다른 신장불가능 진공 포트에 의한 휘어진 공작물의 포착 실패를 나타내고, 복수의 신장불가능 진공 포트 중 적어도 하나의 신장불가능 진공 포트의 밸브를 작동시켜 적어도 하나의 다른 신장불가능 진공 포트를 통한 유입을 비활성한다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 센서는 유량계를 포함한다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 감소된 유입은 미리 정한 임계 유량보다 낮은 감지된 유량에 의해 표시된다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 센서는 압력 센서를 포함한다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 감소된 유입은 미리 정한 임계 압력보다 낮은 감지된 유체 압력에 의해 표시된다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 각각의 신장불가능 진공 포트는 공작물과 해당 신장불가능 진공 포트 사이에 시일을 형성하도록 구성되는 유연성 컵에 의해 둘러싸여 있다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 각각의 신장불가능 진공 포트에는, 해당 신장불가능 진공 포트에 의해 포착될 때, 공작물의 국부적인 굽힘을 제한하는 핀(pin)이 포함된다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 다른 신장불가능 진공 포트는 복수의 신장불가능 진공 포트를 포함하고, 제어기는, 적어도 하나의 다른 신장불가능 진공 포트 중 적어도 하나의 신장불가능 진공 포트를 통한 유입을 비활성화한 후, 적어도 하나의 다른 신장불가능 진공 포트 중 적어도 하나의 추가의 신장불가능 진공 포트를 통한 유입이 감소되었는지 여부를 판단하도록 더 구성된다.
더욱이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제어기는, 적어도 하나의 추가의 신장불가능 진공 포트를 통한 유입이 감소되었다고 판단된 경우, 이전에 유입이 비활성화된 적어도 하나의 신장불가능 진공 포트를 통한 유입을 활성화하도록 더 구성된다.
본 발명을 더 잘 이해하고, 또한 그 실용적 적용을 이해하기 위해 이하의 도면이 제공되며 이하에서 참조한다. 도면은 예시로서만 주어진 것이며, 본 발명의 범위를 결코 제한하지 않는다는 점에 유의해야 한다. 유사한 구성요소는 유사한 참조 번호로 표시된다.
도 1a는 본 발명의 일부의 실시형태에 따른 휘어진 공작물을 평탄화하도록 구성된 척의 일 실시례를 개략적으로 예시한다.
도 1b는 도 1a에 도시된 척의 개략 측면도이다.
도 1c는 도 1a에 도시된 척의 개략 평면도이다.
도 1d는 도 1a에 도시된 척의 개략 블록도이다.
도 1e는 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 포트의 그룹이 평행 코드에 의해 그룹으로 분할된 척을 개략적으로 예시한다.
도 1f는 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 포트의 그룹이 반경에 의해 그룹으로 분할된 척을 개략적으로 예시한다.
도 2a는 공작물과 척 표면의 접촉을 방지하기 위한 돌출부를 포함하는 돌출부를 포함하는 도 1a에 도시된 척의 변형례를 개략적으로 예시한다.
도 2b는 도 2a에 도시된 척의 표면의 일부의 확대도이다.
도 2c는 공작물의 포착을 용이하게 하기 위한 신장가능 및 수축가능 튜브 구조를 구비한 진공 포트의 단면을 개략적으로 예시한다.
도 3a는 본 발명의 일부의 실시형태에 따라 휘어진 공작물을 유지하도록 구성된 척의 흐름 제어에 대한 개략 블록도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 척의 진공 포트를 개략적으로 예시한다.
도 4는 도 3a에 도시된 척의 작동 방법을 묘사하는 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 작동 방법의 변형례를 묘사하는 흐름도이다.
도 6a는 도 2c에 도시된 바와 같은 신장가능 및 수축가능 튜브 구조를 구비한 진공 포트를 포함하는 척을 개략적으로 예시한다.
도 6b는 도 6a에 도시된 척의 개략 측단면이다.
이하의 상세한 설명에서, 본 발명의 철저한 이해를 위해 다수의 특정한 세부사항이 설명된다. 그러나, 본 발명은 이들 특정 세부 사항 없이도 실시될 수 있음을 당업자에게는 이해될 것이다. 다른 경우, 본 발명을 모호하게 하지 않기 위해 잘 알려진 방법, 절차, 컴포넌트, 모듈, 유닛 및/또는 회로는 상세히 설명하지 않았다.
본 발명의 실시형태가 이와 관련하여 제한되지는 않지만, 예를 들면, "가공", "컴퓨팅", "계산", "결정", "설정", "분석", "확인" 등과 같은 용어를 활용한 논의는 컴퓨터, 컴퓨팅 플랫폼, 컴퓨팅 시스템, 또는 기타 전자 컴퓨팅 디바이스의 동작 및/또는 프로세스를 지칭할 수 있으며, 이는 컴퓨터의 레지스터 및/또는 메모리 내에서 물리적(예를 들면, 전자) 양으로 표현되는 데이터를 컴퓨터의 레지스터 및/또는 메모리 또는 동작 및/또는 프로세스를 수행하기 위한 명령을 저장할 수 있는 기타 정보 비일시적 저장 매체(예를 들면, 메모리) 내에서 물리량으로 유사하게 표현되는 다른 데이터로 조작 및/또는 변환한다. 본 발명의 실시형태가 이와 관련하여 제한되지는 않지만, 본 명세서에서 사용되는 "복수"라는 용어는, 예를 들면, "다수" 또는 "2 개 이상"을 포함할 수 있다. "복수"라는 용어는 명세서의 전체를 통해 2 개 이상의 컴포넌트, 디바이스, 요소, 유닛, 파라미터 등을 설명하기 위해 사용될 수 있다. 명시적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에서 기술된 방법 실시형태는 특정 순서 또는 시퀀스로 제한되지 않는다. 또한, 설명된 방법 실시형태 또는 그 요소 중 일부는 동시에, 동일한 시점에서, 또는 동시에 발생하거나 수행될 수 있다. 달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 "또는"이라는 접속사는 (명시된 옵션의 임의의 것 또는 전부를) 포괄하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 척은 휘어진 공작물을 포착 및 유지하도록 구성된다. 예를 들면, 공작물은 하나 이상의 전자 컴포넌트로 통합하기 위해 처리될 실리콘 웨이퍼, 얇은 유리 패인(예를 들면, 터치스크린 또는 디스플레이 스크린으로 통합하기 위한 것), 또는 형성 또는 후속 조작 중에 휘어질 수 있는 기타 유형의 기판일 수 있다. 휨은 하나 또는 두 개의 축선을 따른 오목한 곡률, 하나 또는 두 개 축선을 따른 볼록한 곡률, 또는 오목한 곡률과 볼록한 곡률의 혼합, 예를 들면, 파형 표면 또는 안장 형상으로 나타날 수 있다. 본 명세서에서 공작물의 볼록한 곡률 및 볼록한 곡률에 대한 설명은 척과 마주하고, 척의 방향에서 볼 수 있고, 척에 의해 포착되어 유지되는 대상인 공작물의 표면을 지칭한다.
본 발명의 일부의 실시형태에 따르면, 척은 척의 파지면 상에 분산배치된 복수의 진공 포트를 포함한다. 각각의 진공 포트는 진공 포트에 흡인을 적용하도록 작동가능한 흡인 소스에 접속된다. 흡인 소스에는 펌프, 블로워, 또는 기타 유형의 공압 흡인을 생성하기 위한 장치가 포함될 수 있다. 진공 포트 모두가 동일한 흡인 소스에 접속될 수 있다. 대안적으로, 진공 포트의 상이한 서브셋이 상이한 흡인 소스에 접속될 수 있다.
파지면 상의 진공 포트의 분산배치 패턴은 해당 척이 사용될 공작물의 유형에 따라 설계될 수 있고, 예를 들면, 공작물의 유형 또는 개별 공작물의 실제 휨에 의해 결정되는 임의의 예상되는 휨을 포함할 수 있다. 예를 들면, 특정이 공작물의 표면의 토포그래피를 감지하기 위해 센서가 작동될 수 있다. 복수의 척을 포함하는 시스템의 제어기는 공작물의 효율적인 파지 및 조작을 위해 해당 공작물의 유형을 위해 구성 또는 최적화된 척을 선택할 수 있다.
각각의 진공 포트를 흡인 소스에 접속하는 튜브 또는 도관은 하나 이상의 밸브, 흐름 제한기(예를 들면, 협착부 또는 수축부, 배플, SASO(self-adapting segmented orifice) 흐름 제한기, 또는 다른 유형의 흐름 제한기), 진공 또는 흐름 센서, 또는 진공 포트를 통한 유입을 수정, 제어 또는 모니터링하기 위한 기타 컴포넌트를 포함할 수 있다. 각각의 진공 포트를 통해 가해지는 흡인의 강도(본 명세서에서는 해당 진공 포트의 진공 수준이라고도 함)는 흐름 제한기의 유형 및 개수 뿐만 아니라 흡인 소스와 해당 진공 포트 사이의 유체 경로 내의 임의의 밸브의 상태에 따라 달라진다. 본 명세서에서 사용될 때, 진공 포트의 진공 또는 흡인 수준은, 진공 포트가 덮여 있지 않은 경우, 진공 포트를 통한 유입 속도에 의해 정량화되거나, 포트가 유입을 방지하기 위해 덮여 있는 경우에는 포트 내의 진공의 수준에 의해 정량화된다.
본 발명의 일부의 실시형태에서, 척은 휘어진 공작물을 평탄화하도록 구성될 수 있다. 척의 상이한 연속된 영역은 평탄화를 달성하기 위해 진공 포트를 통한 유입 속도가 다르도록 설계될 수 있다. 상이한 영역의 진공 포트에 흐름 저항이 상이한 흐름 제한기를 제공함으로써 상이한 유입 속도가 달성될 수 있다. 예를 들면, (척 표면의 다른 영역과 비교하여) 흐름 저항이 상대적으로 높을 수 있고, 그 결과 휘어진 공작물의 표면이 척 표면에 초기에 비교적 근접할 것으로 예상되는 척 표면의 영역에서는 유입 속도가 상대적으로 낮아진다. 다른 한편, 공작물의 휨에 의해 공작물 표면과 척 표면 사이의 초기 간극이 커질 것으로 척 표면의 영역에서는, 흐름 저항은 비교적 빠른 유입 속도를 가능하게 하기 위해 비교적 작을 수 있다. 그 결과 척 표면의 비교적 큰 초기 간극을 갖는 영역에서의 유입 속도가 증가하여 공작물의 보다 먼 영역에 가해지는 흡인력이 증가할 수 있다. 따라서 흡인력의 증가에 의해 공작물의 최초의 멀리 떨어져 있는 영역이 척 표면 쪽으로 구부러질 수 있다.
예를 들면, 일부의 상황 하에서는 공작물의 탄성 계수가 공작물의 굽힘 각도에 비례하는 값만큼 굽힘에 저항할 수 있다. 굽힘 각도가 작은 경우, 공작물의 일 영역에서 국부적인 굽힘 각도는 공작물의 국부적 영역의 척 표면으로부터의 국부적인 영역의 거리 변화에 비례할 수 있다. 다른 한편, 상황에 따라, 진공 포트에 의해 공작물에 가해지는 흡인력은 공작물의 국부 영역과 척 표면 사이의 국부적 거리의 세제곱에 반비례할 수 있다. 공작물을 척 표면에 대해 평탄화하는 데 필요한 흡인 유량은 공작물의 국부 영역과 척 표면 사이의 국부 거리의 세제곱에 비례할 수 있다. 따라서, 이와 같은 상황 하에서, 척 표면을 향한 공작물 표면의 초기 굽힘은 척 표면에 대하여 공작물 표면을 평탄화하기 위해 자가 보강될 수 있다.
본 발명의 일부의 실시형태에서, 척 표면은 원형일 수 있다. 일부의 실시형태에서, 연속된 영역의 진공 포트를 통과하는 유속이 실질적으로 균일한 척의 각각의 연속된 영역은 원형의 척 표면의 중심으로부터 상이한 거리에 있는 복수의 동심 원형 밴드 또는 환형부를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 연속된 영역은 척 표면의 중심에 대해 상이한 방위각에 있는 복수의 부채꼴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부의 실시형태에 따르면, 척 표면은 분할되어 셀의 배열이 될 수 있다. 각각의 셀은 융기된 융기부 또는 복수의 융기부(이하, 융기부)의 폐쇄된 둘레에 의해 둘러싸일 수 있고, 융기된 융기부 내의 적어도 하나의 진공 포트를 포함할 수 있다. 따라서, 공작물 표면의 일부가 셀들 중 하나를 둘러싸는 융기부들과 접촉하면, 융기부와의 접촉이 시일을 형성할 수 있다. 따라서, 공작물 표면, 둘러싸는 융기부들, 및 척 표면에 의해 둘러싸여 있는 용적 내에 가해지는 흡인에 의해 공작물의 해당 부분이 척의 해당 셀에 유지될 수 있다. 용적 내의 진공 수준이 흡인 소스의 용적의 수준에 근접하는 경우, 이 용적 내의 진공 포트를 통한 유입 속도는 0에 접근할 수 있다. 흡인 소스는 이전의 용량으로 작동을 계속하고, 그 다음에 척의 다른 셀의 진공 포트에 증가된 흡인을 적용할 수 있다.
셀의 치수 및 위치, 융기부의 두게 및 높이, 그리고 척 표면의 기타 특성은 하나 이상의 고려사항에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, 척 표면과의 물리적으로 접촉하는 것이 허용되는 공작물의 총 면적은, 예를 들면, 공작물 프로세의 품질 관리에 관한 고려사항으로 인해 제한되고, 융기부와 물리적으로 접촉할 수 있는 척 표면의 비율이 제한될 수 있다 셀을 둘러싸고 있는 융기부들 사이의 거리 및 이들의 높이, 뿐만 아니라 해당 셀의 진공 포트 또는 포트들에 가해지는 진공의 수준은 해당 셀을 덮고 있는 공작물의 부분의 국부적인 굽힘에 대한 제한에 의해 제한된다. 척 표면의 생산에서 제조가능성 및 비용 제한에 의해 다른 제한이 부과될 수 있다. 진공 포트는 셀 내의 임의의 곳에 위치될 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 일부의 실시형태에 따르면, 척은 오목한 휨(예를 들면, 돔형)을 갖는 공작물을 포착 및 평탄화하도록 설계될 수 있다. 이 경우, 척의 셀은 척의 가장자리 부근(돔 형상의 공작물이 척 표면에 가장 근접한 곳)의 셀보다 척의 중앙부 부근(돔형 공작물 표면이 척 표면으로부터 더 멀리 있는 곳)의 셀에서 흡인이 더 크도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 척 표면의 중앙부의 셀의 진공 포트의 흐름 저항은 척의 가장자리 부근의 셀의 흐름 저항보다 더 작을 수 있다. 따라서, 공작물의 중심은 척 표면을 향해 끌려가서 그곳에서 척의 중심 부근의 셀에 의해 포착될 수 있다.
유사하게, 척은 볼록한 휨(예를 들면, 보울(bowl ) 형상)을 갖춘 공작물을 포착 및 평탄화하도록 설계될 수 있다. 이 경우, 척의 셀은 척의 중심부 부근(보울 형상의 공작물이 척 표면에 가장 근접한 곳)의 셀보다 척의 가장자리 부근(보울 형상의 공작물 표면이 척 표면으로부터 더 멀리 있는 곳)의 셀에서 흡인이 더 크도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 척 표면의 가장자리 부근의 셀의 진공 포트의 흐름 저항은 척의 중심 부근의 셀의 흐름 저항보다 더 작을 수 있다. 따라서, 공작물의 가장자리는 척 표면을 향해 끌려가서 그곳에서 척의 가장자리의 셀에 의해 포착될 수 있다.
실질적으로 원형의 척의 일부의 실시형태에서, 반경을 따른 셀은 유사한 흐름 제한기를 가질 수 있고, 상이한 방위각에 있는 셀은 상이한 흐름 제한기를 가질 수 있다. 따라서, 보다 많은 유입을 허용하는 방위각에 있는 셀은 볼록한 공작물의 대응하는 반경방향 부분을 포착할 수 있다. 따라서 공작물의 림이 척 표면을 향해 구부러진 경우, 보다 낮은 유입 속도를 갖는 인접하는 방위각에 있는 셀은 공작물을 포착하도록 활성화될 수 있다.
일부의 실시형태에서, 각각의 셀을 통한 유입 속도가 반경방향 위치, 각도 위치 또는 방위각 위치 중 하나 이상에 따라 달라지도록 척을 구성할 수 있다.
일부의 실시례에서, 각각의 진공 포트에 흐름 저항을 제공하는 흐름 제한기는 해당 진공 포트와 흡인 소스 사이의 유체 접속을 형성하는 도관 내에 배치될 수 있다. 이 경우, 특정 공작물을 유지하기 위한 척은 해당 공작물의 휨의 유형에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들면, 일련의 공작물은 특정 형태의 휨(예를 들면, 오목 또는 볼록)을 특징으로 할 수 있다. 그 일련의 공작물을 가공하기 위한 가공 시스템을 작동하기 전에 해당 유형의 휨을 위해 설계된 척이 (예를 들면, 운영자에 의해) 시스템에 부착되거나 시스템의 제어기에 의해 활성화될 수 있다. 다른 실시례에서, 이 시스템은 상이한 방식으로 휘어진 공작물을 위해 설계된 복수의 척을 동시에 또는 선택적으로 작동시키도록 구성될 수 있다. 시스템의 하나 이상의 센서는, 예를 들면, 시스템의 진입 지점에서 또는 그 부근에서 각각의 공작물의 휨을 감지하도록 구성될 수 있다. 그 다음에 시스템의 제어기는 해당 공작물을 포학하여 조작하기 위해 감지된 휨을 위해 설계된 척을 선택할 수 있다.
본 발명의 일부의 실시형태에서, 단일의 흐름 제한기가 인접하거나 다른 방식으로 배치된 진공 포트의 서브셋의 그룹에 대한 흐름 저항을 제공할 수 있다. 예를 들면, 흐름 제한기는 진공 포트의 서브셋의 진공 포트와 흡인 소스 사이에 유체 접속을 형성하기 위해 분기되는 도관 내에 배치될 수 있다. 이 경우의 일부의 실시례에서, 밸브 또는 기타 구조의 배열은 진공 포트의 서브셋을 통한 유입이 둘 이상의 상이한 흐름 제한기 중 선택된 흐름 제한기를 통과하도록 작동될 수 있다. (일부의 실시형태에서, 예를 들면, 척의 컴포넌트가 충분히 작은 경우, 이러한 흐름 저항의 선택은 각각의 개별 진공 포트에 대해 활성화될 수 있음) 이 경우, 단일의 척을 공작물의 상이한 휨에 대해 구성할 수 있다. 예를 들면, 구성가능 척을 포함하는 가공 시스템의 하나 이상의 센서는 척에 의해 유지되는 각각의 공작물의 휨을 감지하도록 작동될 수 있다. 시스템의 제어기는 감지된 휨을 갖춘 공작물을 최적으로 포착 및 조작하도록 척을 구성하기 위해 각각의 진공 포트의 그룹을 위한 흐름 제한기를 선택하도록 구성될 수 있다.
척의 상이한 영역에 있는 진공 포트가 흐름 저항이 상이한 흐름 제한기에 의해 상이한 초기 유입 속도를 가진 척은 휘어진 공작물을 취급하는 데 유리할 수 있다. 전체 진공 포트에 가해지는 흡인 수준이 균일한 종래의 척을 사용하면, 휘어진 공작물을 포착 및 평탄화하는 데 필요한 흡인은 흡인 소스의 능력을 초과하거나 변형시킬 수 있고, 또는 강력한 흡인 소스이 필요할 수 있다. 다른 한편, 상이한 진공 포트를 통한 유입 속도가 휘어진 공작물을 포착 및 평탄화하도록 설계된 본 발명의 일 실시형태에 따른 척을 사용하면, 흡인 소스에 의해 제공되는 흡인을 효율적으로 활용하여 휘어진 공작물을 포착 및 평탄화할 수 있다.
원형의 척의 실시례에서, 진공 포트를 상이한 흐름 저항 및 유입 속도를 갖는 영역으로 분할하는 것은 척 표면의 중심으로부터 공통의 거리에 있는 모든 진공 포트가 실질적으로 동등한 흐름 저항을 갖는 반경에 의해 이루어지거나, 척 표면의 주어진 부채꼴 내의 모든 진공 포트가 실질적으로 동등한 저항을 갖는 방위각에 의해 이루어진다.
일 실시례에서, 진공 포트는 반경에 의해 내부 섹션 및 외부 섹션으로 분할될 수 있고, 외부 섹션에서 각각의 진공 포트를 통한 유입 속도는 최초에는 내부 섹션에서 각각의 진공 포트를 통한 유입 속도보다 더 크다.
내부 섹션 및 외부 섹션의 진공 포트의 개수가 거의 동일하고, 내부 섹션의 흐름 저항이 외부 섹션의 흐름 저항의 10 배인 경우, 계산에 따르면, 유입의 약 91%가 최초에는 외부 섹션 내의 진공 포트를 통해 흐를 수 있다. 유사하게, 내부 섹션의 흐름 저항이 외부 섹션의 흐름 저항의 5 배 또는 3 배인 경우, 계산에 따르면, 유입의 각각 약 83% 또는 75%가 최초에는 외부 섹션의 진공 포트를 통해 흐를 수 있다.
다른 실시례에서, 외부 섹션 내의 진공 포트의 개수는 내부 섹션 내의 진공 포트의 개수의 1/3이다. 이 실시례에서, 내부 섹션 내의 흐름 저항이 외부 섹션의 흐름 저항의 10 배, 5 배, 또는 3 배인 경우, 계산에 따르면, 유입의 각각 약 71%, 56%, 또는 43%가 최초에는 외부 섹션의 진공 포트를 통해 흐를 수 있다.
다른 실시례에서, 진공 포트는 방위각에 의해 약 25%의 진공 포트를 포함하는 제1영역(부채꼴) 및 약 75%의 진공 포트를 포함하는 제2영역으로 분할될 수 있다. 제2영역의 각각의 진공 포트에의 흐름 저항이 제1영역의 각각의 포트의 흐름 저항의 3 배인 경우, 계산에 따르면, 유입의 약 50%가 최초에는 제1영역의 진공 포트를 통해 흐를 수 있다.
진공 포트를 반경방향 또는 방위각 방향으로 3 개 이상의 영역으로 분할하는 경우에도 유사한 계산이 실행될 수 있다.
상기한 진공 포트 또는 진공 포트의 서브셋에 상이한 흐름 저항을 제공하는 것의 대안으로써 또는 이것에 더하여 척은 공작물을 평탄화하지 않은 상태로 휘어진 공작물을 포착 및 유지하기 위해 가해지는 흡인을 증가하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 척은 공작물의 영역을 포착한 진공 포트에 가해지는 흡인을 최대화하기 위해 각각의 진공 포트를 통한 유입 속도를 동적으로 조정하도록 구성될 수 있다. 이것은 공작물을 포착하지 않거나 주변 대기로부터 공기나 기타 가스를 흡입하는 해당 진공 포트를 통한 유입을 최소화하거나 차단함으로써 달성될 수 있다.
예를 들면, 각각의 진공 포트(또는 진공 포트와 흡인 소스 사이의 유체 접속을 형성하는 도관)에는 하나 이상의 센서(예를 들면, 흐름 센서) 및 밸브가 제공될 수 있다. 초기에는, 모든 진공 포트의 밸브가 개방될 수 있다. 각각의 진공 포트의 센서는 진공 포트를 통한 유입 속도, 포트 내에 형성되는 진공의 수준, 또는 진공 포트가 공작물 표면을 포착했는지 여부를 나타내는 다른 값 중 하나 이상을 감지하도록 구성될 수 있다.
척의 제어기는 센서로부터 신호를 수신할 수 있고, 이 신호는 각각의 진공 포트가 공작물 표면을 포착했는지 여부를 나타내기 위해 분석 또는 해석될 수 있다. 제어기는 공작물 표면을 포착하지 않은 각각의 진공 포트의 밸브를 폐쇄하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 흡인 소스의 흡인은 공작물 표면과 접촉해 있는 해당 진공 포트에만 가해진다.
일부의 실시형태에서, 제어기는 공작물을 포착하지 않는 진공 포트의 밸브 중 일부(예를 들면, 적어도 하나)만을 폐쇄하도록 구성될 수 있다. 개방된 진공 포트를 통한 흡인이 증가하면 해당 진공 포트가 공작물을 포착할 가능성이 증가할 수 있다. 예를 들면, 미리 정한 시간 내에 더 많은 진공 포트에 의해 공작물이 포착되지 않으면, 공작물을 포착하고 있지 않은 모든 진공 포트의 밸브는 폐쇄될 수 있다.
따라서, 해당 공작물을 척에 고정하는 힘은 주변 대기에 개방된 진공 포트를 통한 유입을 차단하지 않은 상태에서 적용되는 힘보다 더 강할 수 있다.
예를 들면, 진공 포트가 공작물 표면을 포착한 경우, 공작물 표면과 진공 포트를 둘러싸는 공작물 표면의 섹션 사이의 접촉은 진공 포트를 통한 유입을 저지하거나 크게 감소시키는 실질적으로 기밀의 장벽을 형성할 수 있다. 그러므로, 흐름 센서는 진공 포트를 통한 유입 속도의 (예를 들면, 이전에 결정된 임계 값에 의해 결정되는) 현저한 감소를 감지할 수 있다. 유사하게, 진공 센서는 진공 포트 내의 진공 수준의 (예를 들면, 이전에 결정된 임계 값에 의해 결정되는) 현저한 증가를 감지할 수 있다.
다른 한편, 하나 이상의 진공 포트는 공작물 표면을 포착할 수 있다. 예를 들면, 공작물의 휨으로 인해 공작물 표면이 해당 진공 포트로부터 멀어지도록 구부러질 수 있고, 진공 포트와 공작물 표면 사이에 충분히 큰 공극이 남을 수 있다. 따라서, 주변 대기로부터 공기 또는 기타 가스가 덮여 있지 않은 진공 포트를 통해 (예를 들면, 공작물 표면과 접촉하여 이것을 포착한 해당 진공 포트를 통한 유입에 비해) 실질적으로 방해없이 내부로 유입될 수 있다.
공작물 표면을 포착한 진공 포트 및 포착하지 않은 진공 포트의 둘 모두가 공통의 흡인 소스에 접속되어 있는 경우, 공작물 표면을 포착하지 않은 진공 포트를 통한 유입은 상대적으로 방해받지 않는다. 해당 폐색되지 않은 진공 포트를 통한 유입이 용이하면 공작물 표면을 포착한 진공 포트를 통해 가해지는 흡인력(따라서, 마찰력)이 감소할 수 있다.
공작물을 파지하는 힘을 강화하기 위해, 제어기는 공작물을 포착하지 않은 각각의 진공 포트의 밸브를 폐쇄하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 제어기는 해당 진공 포트를 통한 방해받지 않은 유입을 방지하거나 줄이도록 구성된다. 그러므로, 흡인력에 의해 가해지는 흡인은 모두 공작물 표면의 일부를 포착하여 현재 공작물에 의해 덮여 있는 진공 포트에만 적용된다. 그러므로, 덮여 있는 진공 포트를 통해 공작물에 가해지는 흡입력, 즉 마찰력이 증가하여 공작물에 대한 척의 그립(grip)의 견고성을 향상시킬 수 있다. 그립의 견고성이 증가하면 척에 의해 수행되는 공작물의 조작의 정확성 및 재현성이 향상될 수 있다. 더욱이, 그립의 견고성이 증가하면 공작물이 척 표면을 따라 미끄러지거나 척 표면으로부터 떨어져 나갈 가능성이 줄어들 수 있다.
척은 휘어진 공작물을 수용하기 위해 표면 상에 유입을 분산하도록 설계될 수 있다. 경우에 따라, 공작물에 대한 흡인력의 보다 균일한 분산을 달성하기 위해 척 표면에 대해 공작물을 평탄화하도록 유입 분산이 설계될 수 있다. 다른 경우, 휘어진 공작물을 그 형상을 변경함이 없이 견고하게 유지하기 위해 공작물에 의해 덮여 있는 진공 포트에 대한 흡인을 제한하도록 사용 중에 유입 분산을 조정할 수 있다.
휘어진 공작물을 취급할 때 휘어진 공작물용으로 설계된 척을 사용하는 것이 평탄한 공작물용으로 설계된 종래의 척을 사용하는 것보다 유리할 수 있다. 척이 휘어진 공작물을 견고하고 신뢰가능하게 유지 및 조작하려면 가해지는 흡인이 공작물을 척 표면에 견고하게 유지하기에 충분해야 한다. 종래의 척은, 척 표면과 휘어진 공작물 표면 사이에 틈이 있는 경우, 휘어진 공작물을 견고하게 유지하기 위해 높은 유입 속도가 필요하다. 많은 경우, 흡인 소스에 의해 생성될 수 있는 총 유입 속도가 제한될 수 있다. 따라서, 종래의 척은 이러한 휘어진 공작물을 신뢰가능하게 조작하는 것이 불가능할 수 있다.
다른 한편, 유입 분산을 조정할 수 있도록 설계된 척은 공작물을 평탄화 또는 유지하는 데 가장 큰 흡입이 필요할 수 있는 곳에는 더 높은 수준의 흡인을 적용할 수 있고, 낮은 수준으로 충분한 곳에는 더 낮은 수준의 흡인을 적용할 수 있고, 또는 공작물 표면의 어느 부분과도 접촉하지 않는 진공 포트에는 흡인을 적용하지 않을 수 있다. 따라서, 흡인 소스의 총 유입은 휘어진 공작물을 견고하게 유지하도록 지향된다.
용도에 따라, 공작물과 셀의 융기부와의 물리적 접촉은, 예를 들면, 공작물이 오염에 대해 극단적인 민감성이 있으므로, 과도하다고 간주될 수 있다. 다른 한편, 반도체 웨이퍼와 같은 공작물은 공작물의 가장자리의 배제 구역(예를 들면, 전형적으로 약 3 mm 폭)에서의 접촉에 민감하지 않을 수 있다. 이러한 용도의 경우, 척 표면에는 공작물과의 접촉 면적을 허용가능하게 작게 제공하기 위해 척 표면으로부터 외측으로 연장되는 얇은 돌출부(예를 들면, 핀 또는 컬럼)이 포함될 수 있다. 전형적으로, 돌출부는 척 표면 상에 진공 포트와 함께 산재되어 있다. 척의 림(rim)은 이 림과 공작물의 배제 구역의 접촉을 용이하게 하기 위해 척 표면 위로 융기될 수 있다. 공작물과 척의 림이 서로 접촉하면, 둘 사이에 시일이 형성되어 척 표면, 융기된 림 및 공작물에 의해 둘러싸인 용적 내의 진공을 심화시킬 수 있다. 결과적인 흡인으로 인해 공작물은 척 표면 쪽으로 당겨져서 돌출부 상에 놓일 수 있다. 돌출부들 사이의 크기 및 간격은 (예를 들면, 미리 정한 임계 값을 초과하여 국부적으로 처지거나 구부러지는 것을 방지하기 위해) 기계적 특성 및 공작물 기계적 특성의 가공 요구사항에 따라 설계될 수 있다. 척의 림은 금속, 세라믹, 폴리머, 또는 적절한 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면, 림의 재료는 오염, 긁힘, 또는 기타 손상 또는 열화에 대한 공작물의 민감도에 의해 결정될 수 있다. 림의 재료 및 형상은 시일을 형성하기 위해 림이 공작물의 윤곽을 따라 그 형상을 조정해야 한다는 요구사항에 의해 결정될 수 있다.
일부의 실시형태에서, 하나 이상의 진공 포트는 각각 벨로우즈 형태의 신장가능 및 수축가능 실링 구조로 제공될 수 있다. 예를 들면, 각각의 벨로우즈는 측면이 튜브의 길이를 따라 분포된 일련의 방위각방향의 아코디언 주름을 형성하는 유연성 재료로 만들어진 튜브를 포함할 수 있
다. 각각의 벨로우즈는 공작물과 접촉하지 않을 때 벨로우즈가 완전히 신장되도록 구성될 수 있다. 각각의 벨로우즈는, 벨로우즈의 원위 단부와 공작물 사이에 시일이 형성되는 경우, 흡인이 공작물을 척 표면 쪽으로 당겨서 벨로우즈를 적어도 부분적으로 붕괴시키도록 구성될 수 있다. 벨로우즈가 붕괴되면 공작물은 유사하게 구성된 다른 벨로우즈, 돌출부, 셀 융기부, 또는 공작물과 척 표면 사이의 과도한 접촉 면적을 방지하는 다른 구조와 접촉할 수 있게 된다.
도 1a는 본 발명의 일부의 실시형태에 따라 공작물을 평탄화하도록 구성된 척을 개략적으로 예시한다. 도 1b는 도 1a에 도시된 척의 개략 측면도이다. 도 1c는 도 1a에 도시된 척의 개략 평면도이다. 도 1d는 도 1a에 도시된 척의 개략 블록도이다.
공작물 평탄화 척(10)은 휘어진 공작물(13)이 척 표면(22)에 밀착하도록 휘어진 공작물(13)을 포착하도록 구성될 수 있다. 공작물 평탄화 척(10)은 또한 휘어진 공작물(13)을 척 표면 상에 평탄화하도록 구성될 수 있다. 평탄화는 전체적 또는 부분적일 수 있다. 도 1d에 도시된 바와 같이 휘어진 공작물(13)의 휨은 설명의 목적을 위해 과장되어 있으며, 이 휨은 오목한 곡률을 갖는다는 것에 주목할 수 있다. 다른 실시례에서, 휨은 다른 형태를 가질 수 있다.
공작물 평탄화 척(10)은 휘어진 공작물(13)의 상이한 영역에 상이한 수준의 흡인을 가함으로써 휘어진 공작물(13)을 평탄화하도록 구성된다. 일부의 실시형태에서, 휘어진 공작물(13)의 휨으로 인해 척 표면(22)으로부터 더 멀리 떨어져 있을 것으로 예상되는 휘어진 공작물(13)의 영역(예를 들면, 도 1d에서 휘어진 공작물(13)의 중심부)에는 더 큰 수준의 흡인이 적용된다. 반면에, 척 표면(22)에 더 근접하거나 접촉하는 휘어진 공작물(13)의 영역(예를 들면, 도 1d에서 휘어진 공작물(13)의 양단부)에 적용되는 흡인의 수준은 더 작을 수 있다. 휘어진 공작물(13)의 다른 영역보다 척 표면(22)으로부터 초기에 더 멀리 떨어져 있는 휘어진 공작물(13)의 영역에 적용되는 증가된 흡인은 휘어진 공작물(13)의 더 멀리 떨어진 영역을 척 표면(22)쪽으로 당기는 것으로 예상될 수 있다. 다른 한편, 원래 척 표면(22) 부근에 위치한 휘어진 공작물(13)의 영역에 적용되는 상대적으로 낮은 수준의 흡인은 단순히 해당 영역과 척 표면(22)의 접촉을 유지하기에 충분할 수 있다. 따라서, 초기에 척 표면(22)으로부터 더 멀리 떨어져 있었던 휘어진 공작물(13)의 영역에 가해지는 증가된 내측 당김은 척 표면(22)에 대해 휘어진 공작물(13)을 평탄화하는 경향이 있을 수 있다. 복수의 진공 포트(12)가 척 표면(22) 상에 분산배치되어 있다. 각각의 진공 포트(12)는 도관(34)에 개방되어 있다. 각각의 도관(34)(예를 들면, 척 본체(24)의 내부)은 하나 이상의 흡인 커넥터(20)에 접속된다. 각각의 흡인 커넥터(20)는 흡인 소스(11)에 접속될 수 있다. 예를 들면, 흡인 소스(11)는 펌프, 블로워, 진공 이젝터(예를 들면, 물 흡인기), 또는 기타 유형의 흡인 소스를 포함할 수 있다. 따라서, 각각의 진공 포트는 흡인 소스(11)에 접속가능하다.
각각의 진공 포트(12)는 융기된 융기부(14)에 의해 둘러싸여 표면 셀(16)을 형성할 수 있다. 따라서, 휘어진 공작물(13)의 표면 영역이 공작물 평탄화 척(10)에 의해 포착되었을 때, 휘어진 공작물(13)의 해당 영역은 표면 셀(16)을 덮을 수 있고, 해당 표면 셀(16)의 융기된 융기부(14)에 접촉할 수 있다. 따라서, 표면 셀(16)이 휘어진 공작물(13)의 영역에 의해 덮여 있으면, 휘어진 공작물(13)의 포착된 영역, 융기된 융기부(14), 및 융기된 융기부(14)에 의해 둘러싸여 있는 척 표면(22)의 섹션은 해당 표면 셀(16)의 진공 포트(12)에 적용되는 흡인에 의해 배기될 수 있는 밀폐된 용적의 벽을 형성할 수 있다.
일부의 실시형태에서, 융기된 융기부(14) 사이의 두께, 높이, 간격은 휘어진 공작물(13)의 표면과 융기된 융기부(14) 사이의 과도한 접촉 면적을 피하면서 또한 휘어진 공작물(13)의 과도한 국부적인 굽힘을 피하면서 휘어진 공작물(13)의 견고한 포착이 가능하도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 평탄화 척(10)의 사용자는 휘어진 공작물(13)의 표면의 미리 정한 비율(예를 들면, 10%나 다른 비율) 이하가 융기된 융기부(14)와 접촉하는 것을 요구할 수 있다. 다른 실시례에서, 포착 및 평탄화 후 휘어진 공작물(13)의 표면은 미리 정한 한계(예를 들면, 1 μm 또는 다른 한계) 내의 평탄도로 제한될 수 있다. 이러한 요구사항은 흡인 수준과 같은 기타 파라미터를 고려하여 융기된 융기부(14)의 크기 및 간격에 관한 한계를 결정할 수 있다. 공작물 평탄화 척(10)의 제조가능성 및 제조 비용과 같은 고려사항에 의해 다른 제약이 부과될 수 있다.
경우에 따라, 융기된 융기부(14)에 의해 둘러싸여 있는 단일의 표면 셀(16)은 2 개 이상의 진공 포트(12)를 포함할 수 있다.
흡인 커넥터(20), 진공 포트(12), 또는 도관(34) 중 하나 이상은 하나 이상의 흐름 제한기(25)를 포함할 수 있다. 각각의 흐름 제한기(25)는 흡인 커넥터(20)와 진공 포트(12) 사이의 흐름에 저항을 제공하도록 설계된다. 예를 들면, 흐름 제한기(25)는 SASO, a 협착부, 배플, 또는 다른 유형의 흐름 제한기를 포함할 수 있다.
척 표면(22) 상에 분산배치된 표면 셀(16)은 표면 셀(16)의 복수의 셀 그룹(18)으로 분할될 수 있다. 각각의 셀 그룹(18) 내의 표면 셀(16)의 진공 포트(12)는 실질적으로 동일한 (예를 들면, 미리 정한 한계 내의) 흐름 저항을 갖는 흐름 제한기(25)를 경유하여 흡인 소스(11)에 접속된다. 전형적으로, 각각의 셀 그룹(18)은 인접한 표면 셀(16)을 포함하며, 여기서 각각의 표면 셀(16)은 해당 셀 그룹(18) 내의 적어도 하나의 다른 표면 셀(16)과 공통의 경계를 이루는 융기된 융기부(14)를 공유한다. 따라서, 각각의 셀 그룹(18)의 진공 포트(12)는 척 표면(22)의 연속된 영역을 덮는다. 일부의 실시형태에서, 셀 그룹(18)의 흐름 저항은 해당 셀 그룹(18)의 진공 포트(12)가 휘어진 공작물(13)의 표면에 상대적으로 높은 흡인을 가할 것으로 예상되는 경우에는 상대적으로 낮게 설계된다. 예를 들면, 휘어진 공작물(13)의 휨이 해당 셀 그룹(18)과 척 표면(22)을 덮는 휘어진 공작물(13)의 국부 영역들 사이의 거리를 증가시킬 것으로 예상되는 셀 그룹(18)의 진공 포트(12)에는 더 낮은 흐름 저항에 제공될 수 있다. 증가된 흡인은 휘어진 공작물(13)의 해당 국부 영역을 척 표면(22) 쪽으로 당겨서 휨을 감소시킬 것으로 예상할 수 있다 다른 한편, 셀 그룹(18) 내의 흐름 저항은 해당 셀 그룹(18)의 진공 포트(12)가 휘어진 공작물(13)의 표면에 상대적으로 낮은 흡인을 가할 것으로 예상되는 경우에는 상대적으로 높게 설계된다. 예를 들면, 휘어진 공작물(13)의 휨이 해당 셀 그룹(18)을 덮는 휘어진 공작물(13)의 국부 영역을 척 표면(22)에 상대적으로 접근시키거나 접촉시킬 것으로 예상되는 경우에는 셀 그룹(18)의 진공 포트(12)에 더 높은 흐름 저항이 제공될 수 있다. 다른 셀 그룹(18)의 보다 높은 흡인이 휘어진 공작물(13)의 보다 먼 영역을 해당 다른 셀 그룹(18)의 융기된 융기부(14) 및 척 표면(22)을 향해 당겨줌으로써 보다 낮은 인가 흡인이 그 근방의 국부 영역과 해당 셀 그룹(18)의 융기된 융기부(14) 사이의 접촉을 유지시킬 수 있다.
도시된 실시형태에서, 척 표면(22)은 원형(예를 들면, 원형의 휘어진 공작물(13)을 유지 및 조작하도록 설계됨)이고, 표면 셀(16) 및 진공 포트(12)는 일련의 연속된 동심원으로 배치되어 척 표면(22)을 덮는다. 다른 실시례에서, 표면 셀(16)은 다른 배치일 수 있고, 척 표면(22)은 다른 형상일 수 있다. 예를 들면, 원형의 척 표면(22) 상의 표면 셀(16)은 평행한 열로 배치될 수 있고, 별개의 부채꼴로 배치될 수 있고, 또는 다른 방식으로 배열될 수 있다. 다른 형상(예를 들면, 타원형, 다각형, 또는 기타 형상)의 척 표면(22)의 표면 셀(16)은 그 척 표면(22)을 채우도록 설계된 패턴으로 배치될 수 있다. 표면 셀(16)의 배열은 전형적으로 해당 척 표면(22)에 유지되는 휘어진 공작물(13)의 상이한 영역에 상이한 수준의 흡인을 용이하게 적용하도록 설계된다.
예를 들면, 공작물 평탄화 척(10)은, 척 표면(22)에서 볼 때, 2 개의 축선을 따라 오목한 곡률을 가진 휘어진 공작물(13)(예를 들면, 도 1d에 도시된 휘어진 공작물(13)의 실시례의 곡률과 유사한 척 표면(22)을 마주하는 측면의 대향측에 있는 공작물의 측면에서 볼 때 돔형 공작물)을 평탄화하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 휘어진 공작물(13)은 척 표면(22) 상에 배치된 초기에, 휘어진 공작물(13)의 표면은 척 표면(22)의 주변에서 척 표면(22)에 가장 가깝게 근접해 있다. 휘어진 공작물(13)의 표면은 척 표면(22)의 중심 근처에서 척 표면(22)으로부터 가장 멀리 떨어져 있다.
이 경우, 표면 셀(16)은 유리하게는 셀 그룹(18)으로 분할될 수 있고, 각각의 셀 그룹(18)은 도시된 실시례에서 표면 셀(16)의 동심원들 중 하나를 포함한다. 그러므로, 외부 원형 그룹(18a) 또는 내부 원형 그룹(18b)과 같은 셀 그룹(18) 중 하나에 배열되는 표면 셀(16)은 모두 하나 이상의 흐름 제한기(25)의 단일 세트를 통해 또는 서로 다르기는 하지만 실질적으로는 서로 동등한 흐름 제한기(25)의 세트들을 통해 흡인 소스(11)에 접속된다. 오목한 곡률을 가진 휘어진 공작물(13)을 평탄화하기 위해, 내부 원형 그룹(18b)에 가해지는 흡인의 수준은 외부 원형 그룹(18a)에 가해지는 흡인의 수준보다 클 수 있다. 예를 들면, 흡인 소스(11)와 외부 원형 그룹(18a) 내의 각각의 진공 포트(12) 사이에 배치되는 흐름 제한기(25)의 흐름 저항은 흡인 소스(11)와 내부 원형 그룹(18b) 내의 각각의 진공 포트(12) 사이에 배치되는 흐름 제한기(25)의 흐름 저항보다 클 수 있다. 각각의 셀 그룹(18)의 흐름 제한기(25)의 흐름 저항의 값은 척 표면(22)의 주변으로부터 척 표면(22)의 중심을 향해 감소한다. 감소는 산술적(예를 들면, 덧셈), 기하학적(예를 들면, 곱셈), 지수적, 또는 다른 방식으로 이루어질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 내부 원형 그룹(18b) 및 외부 원형 그룹(18a)은 서로 다른 수준의 흡인을 제공하는 서로 다른 흡인 소스(11)에 접속될 수 있다.
대안적으로, 2 개의 축선을 따른 오목한 곡률을 가진 휘어진 공작물(13)은 휘어진 공작물(13)의 외부 둘레와 척 표면(22) 사이의 기밀 시일을 확보함으로써 평탄화될 수 있다. 그 다음에 휘어진 공작물(13)에 계속하여 흡인을 가하면 척 표면(22)에 대한 둘레의 내부에 있는 휘어진 공작물(13)의 영역이 평탄화될 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 휘어진 공작물(13)의 반경과 거의 동일한 반경에서 외부 원형 그룹(18a)에 가해지는 흡인의 수준은 내부 원형 그룹(18b) 및 기타 진공 포트(12)에 가해지는 흡인의 수준보다 클 수 있다. 예를 들면, 흡인 소스(11)와 외부 원형 그룹(18a) 내의 각각의 진공 포트(12) 사이에 배치되는 흐름 제한기(25)의 흐름 저항은 흡인 소스(11)와 내부 원형 그룹(18b) 내의 각각의 진공 포트(12) 또는 다른 진공 포트(12) 사이에 배치되는 흐름 제한기(25)의 흐름 저항보다 작을 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 외부 원형 그룹(18a) 내의 진공 포트(12)는 다른 진공 포트(12)가 접촉되는 흡인 소스(11)보다 더 큰 수준의 흡인을 제공하는 흡인 소스(11)에 접속될 수 있다.
본 발명의 일부의 실시형태에서, 공작물 평탄화 척(10)은, 척 표면(22)에서 볼 때, 2 개의 축선을 따라 볼록한 곡률을 가진 휘어진 공작물(예를 들면, 도 1d에 도시된 볼록하게 휘어진 공작물(13')과 유사한 척 표면(22)을 마주하는 측면의 대향측에 있는 공작물의 측면에서 볼 때 보울 형상의 공작물)을 평탄화하도록 구성될 수 있다. 볼록하게 휘어진 공작물(13')이 척 표면(22) 상에 배치된 초기에는 볼록하게 휘어진 공작물(13')의 표면은 척 표면(22)의 중심부 부근에서 척 표면(22)과, 볼록하게 휘어진 척 표면(22)의 융기된 융기부(14)와 접촉할 수 있다. 척 표면(22)으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 척 표면(22)의 표면은 척 표면(22)의 주변 주위에 위치한다. 볼록하게 휘어진 공작물(13')을 평탄화하기 위해, 외부 원형 그룹(18a)에 가해지는 흡인의 수준은 내부 원형 그룹(18b)에 가해지는 흡인의 수준보다 클 수 있다. 예를 들면, 흡인 소스(11)와 외부 원형 그룹(18a) 내의 각각의 진공 포트(12) 사이에 배치되는 흐름 제한기(25)의 흐름 저항은 흡인 소스(11)와 내부 원형 그룹(18b) 내의 각각의 진공 포트(12) 사이에 배치되는 흐름 제한기(25)의 흐름 저항보다 작을 수 있다. 각각의 셀 그룹(18)의 흐름 제한기(25)의 흐름 저항의 값은 척 표면(22)의 주변으로부터 척 표면(22)의 중심을 향해 증가한다. 증가는 산술적, 기하학적, 지수적, 또는 방식으로 이루어질 수 있다.
일부의 실시형태에서, 각각의 셀 그룹(18) 내의 표면 셀(16)의 밀도 및 분포는 척 표면(22)의 중심으로부터 각각의 셀 그룹(18)의 반경방향의 거리에 따라 달라질 수 있다. 일부의 실시형태에서, 척 표면(22)의 중심부에 더 가까운 셀 그룹(18) 내의 진공 포트(12)에 가해지는 흡인의 수준은 중심으로부터 더 먼 셀 그룹(18) 내의 진공 포트(12)에 가해지는 흡인의 수준보다 클 수 있다. 일부의 실시형태에서, 중심에 더 가까운 셀 그룹(18) 내의 진공 포트(12)에 가해지는 흡인은 중심으로부터 더 먼 셀 그룹(18) 내에 있는 진공 포트(12)에 가해지는 흡인의 수준보다 낮다.
일부의 실시형태에서, 각각의 셀 그룹(18) 내의 표면 셀(16)의 밀도 및 분포는 척 표면(22) 상의 각각의 셀 그룹(18)의 각도 위치 또는 방위각 위치에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 하나의 방위각 위치에서 셀 그룹(18) 내의 진공 포트(12)에 가해지는 흡인의 수준은 다른 방위각 위치에서 셀 그룹(18) 내의 진공 포트(12)에 가해지는 흡인의 수준보다 크거나 작을 수 있다.
예를 들면, 공작물 평탄화 척(10)이 단일의 축선을 따라 오목한 곡률 또는 볼록한 곡률을 가진 휘어진 공작물(13)(예를 들면, 원통체의 표면의 단면 형태) 또는 곡률이 다른 평행한 영역(예를 들면, 파형 또는 주름형)을 평탄화하도록 구성되는 경우, 진공 포트(12)는 유리하게도 복수의 평행한 시컨트 선(secant line)을 따라 셀 그룹(18)으로 분할될 수 있다.
도 1e는 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 포트의 그룹이 평행 코드에 의해 그룹으로 분할된 척을 개략적으로 예시한다.
도시된 실시례에서, 진공 포트(12)는 평행 코드(19a)에 의해 셀 그룹(18)으로 분할되어 있다. 다른 실시례에서, 공작물 평탄화 척(10)은 정사각형 또는 기타 형상일 수 있다. 일부의 실시례에서, 각각의 셀 그룹(18)에 가해지는 흡인의 수준은 평행 코드(19a)에 평행한 직경으로부터의 거리에 따라 달라질 수 있다.
공작물 평탄화 척(10)이 안장형 곡률(예를 들면, 축선을 따라 오목한 곡률 및 교차하는 축선을 따라 볼록한 곡률) 또는 비평행 축선을 따라 다른 복수의 곡률(예를 들면, 방위각방향의 주름)을 가진 휘어진 공작물(13)을 평탄화하도록 구성된 경우, 진공 포트(12)는 유리하게도 복수의 반경을 따라 셀 그룹(18)으로 분할될 수 있다.
도 1f는 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 포트의 그룹이 반경에 의해 그룹으로 분할된 척을 개략적으로 예시한다.
도시된 실시례에서, 진공 포트(12)는 반경(19b)에 의해 셀 그룹(18)으로 분할되어 있다. 일부의 실시례에서, 각각의 셀 그룹 내의 진공 포트에 가해지는 흡인의 수준은 하나의 축선을 따라 배치된 셀 그룹(18)과 직교하는 축선을 따라 배치된 해당 셀 그룹(18) 사이의 각도에 따라 달라질 수 있다.
휘어진 공작물(13)의 일부의 실시례에서, 공작물의 곡률의 정도는 공작물 상의 위치마다 다를 수 있다. 경우에 따라, 곡률의 방향은 공작물 상의 위치마다 다를 수 있다. 예를 들면, 공작물 표면은 안장점을 형성할 수 있고, 또는 파형, 보조개형 또는 다른 방식으로 만곡될 수 있다. 공작물 평탄화 척(10)은 임의의 이러한 유형의 휨을 가진 휘어진 공작물(13)을 포착하여 평탄화하도록 구성될 수 있다.
경우에 따라, 하나 이상의 흡인 커넥터(20) 또는 도관(34)에는 특정의 선택된 흐름 제한기(25)를 통해 하나 이상의 셀 그룹(18)의 진공 포트(12)를 통해 유입을 선택적으로 유도하기 위한 밸브 또는 기타 장치가 제공될 수 있다. 이러한 경우, 공작물 평탄화 척(10)은 특정 형태의 휨을 가진 휘어진 공작물(13)용으로 구성될 수 있다. 경우에 따라, 제어기는 특정의 휘어진 공작물의 휨을 설명하는 감지된 정보를 수신하고, 해당 공작물을 포착하여 평탄화하기 위해 각각의 진공 포트(12) 또는 진공 포트(12)의 그룹에 가해지는 흡인의 수준을 조정하도록 구성될 수 있다.
도 2a는 공작물과 척 표면의 접촉을 방지하기 위한 돌출부를 포함하는 돌출부를 포함하는 도 1a에 도시된 척의 변형례를 개략적으로 예시한다. 도 2b는 도 2a에 도시된 척의 표면의 일부의 확대도이다.
척(60)의 척 표면(22) 상에는 진공 포트(12)가 돌출부(62)와 함께 산재되어 있다. 도시된 실시례에서, 진공 포트(12)는 직사각형 배열 패턴으로 돌출부(62)와 교대로 배치되어 있다. 다른 실시례에서, 진공 포트(12) 및 돌출부(62)는 직사각형이 아닌 다른 패턴으로 배치될 수 있다. 일부의 다른 실시례에서, 진공 포트(12)의 분포 밀도는 돌출부(62)의 분포 밀도보다 크거나 작을 수 있다. 도시된 실시례에서, 각각의 돌출부(62)는 원형이다. 다른 실시례에서, 돌출부(62)는 다른 형상(예를 들면, 타원형, 다각형, 또는 기타 형상)일 수 있다.
각각의 돌출부(62)의 직경 또는 기타 횡방향 치수(예를 들면, 길이, 너비, 또는 기타 횡방향 치수)는 각각의 돌출부(62)와 공작물 사이의 최대 허용 접촉 면적을 초과하지 않도록 설계될 수 있다. 유사하게, 척 표면(22) 상의 돌출부(62)의 분포는 공작물과 척 표면(22) 내의 돌출부(62) 사이의 접촉 면적이 해당 영역 내의 최대 허용 접촉 면적을 초과하지 않도록 설계될 수 있다.
돌출부(62) 사이의 간격은 2 개의 돌출부(62) 사이의 진공 포트(12)에 의한 공작물의 굽힘이 공작물과 척 표면(22) 사이의 접촉을 초래하지 않도록, 또는 돌출부(62) 사이의 (예를 들면, 최대 허용 곡률, 척 표면(22)으로부터의 최대 허용 거리 차이, 또는 기타에 의해 지정된 대로) 최대 허용 국부 굽힘을 초과하지 않도록 설계될 수 있다.
돌출부(62)의 대안으로서 또는 이것에 추가하여, 척 표면(22)은 이하에서 설명되는 바와 같은 하나 이상의 면상 시일(areal seal; 72)(도 6a 및 6b 참조)을 포함할 수 있다. 면상 시일(72)은 휘어진 공작물(13)과 척(60)의 접촉 면적을 제한하고, 휘어진 공작물(13)의 유지 및 취급을 용이하게 하는 역할을 할 수 있다.
일부의 실시형태에서, 진공 포트(12) 중 하나 이상에는 휘어진 공작물(13)의 포착을 용이하게 하기 위해 신장가능 및 수축가능 튜브 구조가 제공될 수 있다.
도 2c는 공작물의 포착을 용이하게 하기 위한 신장가능 및 수축가능 튜브 구조를 구비한 진공 포트의 단면을 개략적으로 예시한다.
도시된 실시례에서, 신장가능 포트 어셈블리(66)에는 도관(34), 진공 포트(12) 및 신장가능 튜브(68)가 포함되어 있다. 도관(34), 진공 포트(12) 및 신장가능 튜브(68)는 원형일 수 있고, 또는 신장가능 포트 어셈블리(66)의 컴포넌트 중 하나 이상은 다른 형상을 가질 수 있다.
도시된 실시례에서, 신장가능 튜브(68)는 신장가능 튜브(68)의 길이를 변화시킬 수 있게 하는 아코디언 주름을 갖춘 벨로우즈 형상을 갖는다. 다른 실시례에서, 신장가능 튜브는 (직조 구조 또는 다른 신축성 및 수축성 재료, 텔레스코핑 세그먼트 등) 그 길이를 변화시키기 위해 다른 구성일 수 있다
신장가능 튜브(68)는 전형적으로 (예를 들면, 임의의 연신력이나 압축력이 가해지지 않은) 평형 상태일 때 척 표면(22)으로부터 외방향으로 연장하도록 구성될 수 있다. 도시된 실시례에서와 같이, 휘어진 공작물(13)이 신장가능 튜브(68)의 원위 단부와 접촉해 있을 때, 신장가능 튜브(68)와 휘어진 공작물(13) 사이에는 시일이 형성될 수 있다. 진공 포트(12)에 가해지는 흡인의 결과로, 휘어진 공작물(13)은 척 표면(22) 쪽으로 당겨져서 신장가능 튜브(68)를 압축(예를 들면, 부분적으로 붕괴)하여 단축시킨다. 도시된 실시례에서, 신장가능 튜브(68)의 아코디언 구조는 압축되어 이 아코디언 구조를 접는다.
휘어진 공작물(13)을 내방향으로 당기는 것은 돌출부(62), 융기된 융기부(14), 신장가능 튜브(68)의 최소 압축 길이, 또는 기타에 의해 제한될 수 있다. 신장가능 튜브(68)를 내방향으로 당기면 (예를 들면, 보다 짧은 신장가능 튜브(68) 또는 다른 실링 구조를 구비한) 다른 진공 포트(12)에 의한 휘어진 공작물(13)의 포착이 용이해질 수 있고, 따라서 휘어진 공작물(13)의 포착 및 경우에 따라 평탄화를 용이하게 할 수 있다.
도 3a는 휘어진 공작물을 유지하기 위하여 유입을 조정하도록 구성되는 척의 개략 블록도이다.
조절가능한 유입 척(30)에서, 하나 이상의 (예를 들면, 인접한) 진공 포트(12)를 흡인 소스(11)와 연결하는 각각의 도관(34)은 적어도 하나의 유입 센서(36) 및 적어도 하나의 밸브(38)를 포함한다. 제어기(40)는 하나 이상의 유입 센서(36)에 의해 감지되는 유입 데이터에 기초하여 하나 이상의 밸브(38)를 작동하도록 구성된다.
예를 들면, 제어기(40)는 유입 센서(36)로부터 수신되는 신호에 따라 밸브(38)의 작동을 제어하도록 구성되는 회로 또는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 제어기(40)는 조정가능한 유입 척(30)에 통합되거나 또는 다른 방식으로 작동 전용인 회로 또는 프로세서를 포함할 수 있다. 다른 실시례에서, 제어기(40)는 휘어진 공작물(13)과 같은 공작물을 가공할 목적으로 조정가능한 유입 척(30)을 통합하는 시스템을 작동하도록 구성된 제어기에 통합될 수 있고, 예를 들면, 그 제어기의 소프트웨어 모듈 또는 프로그램을 나타낼 수 있다. 명료성을 위해, 제어기(40)와 유입 센서(36) 및 밸브(38) 중 일부 사이의 접속은 도 3a에 표시되어 있다.
각각의 유입 센서(36)에 의해 생성되고, 해당 도관(34)을 통한 유입을 나타내는 신호는 제어기(40)에 의해 수신될 수 있다. 예를 들면, 유입 센서(36)는 압력 센서, 흐름 센서, 또는 유입 센서(36)를 포함하는 도관(34)에 접속되는 하나 이상의 진공 포트(12)를 통과하는 유입 속도를 결정하는 데 활용될 수 있는 기타 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들면, 진공 포트(12)가 휘어진 공작물(13)의 일 영역을 포착했을 때, 휘어진 공작물(13)의 해당 영역은 그 진공 포트(12)를 통한 추가의 유입을 방지하는 시일을 형성할 수 있다. 따라서, 유입 센서(36)의 유량계는 유량 감소를 나타낼 수 있다. 유입이 차단되면, 유입 센서(36)의 압력 센서는 흡인 소스(11)에 의한 도관(34)의 배기로 인해 유체 압력이 대기압 미만(진공)으로 감소함을 나타낼 수 있다.
제어기(40)는 감지된 유입 속도를 임계 수준과 비교함으로써, 예를 들면, 낮은 감지된 흐름 속도 또는 높은 감지된 진공 수준에 의해 진공 포트(12) 또는 도관(34)을 통한 유입 시기를 검출하도록 구성될 수 있다. 다른 한편, 예를 들면, 미리 정한 시간 후에, 유입 센서(36)에 의해 표시되는 유입 속도가 (예를 들면, 높은 감지된 흐름 속도 또는 상대적으로 높은 감지된 유체 압력에 의해) 임계 수준보다 높게 유지되는 경우, 제어기(40)는 관련된 진공 포트(12)가 폐색되지 않았고, 휘어진 공작물(13)을 포착하지 않았다고 판정할 수 있다.
제어기(40)는, 도시된 실시례에서, 하나 이상의 유입 센서(36a)에 의해 감지된 덮여 있는 진공 포트(12a)와 같은 충분한 수의 진공 포트(12)가 휘어진 공작물(13)을 신뢰할 수 있게 조작하기 위해 휘어진 공작물(13)을 포착한 것으로 판정할 수 있다. 예를 들면, 휘어진 공작물(13)을 포착하는 데 필요한 덮여 있는 진공 포트(12a)의 수는 휘어진 공작물(13)의 질량, 크기, 표면 특성 또는 기타 특성과 같은 휘어진 공작물(13)의 특성에 따라 결정될 수 있고, 조정가능한 유입 척(30)에 의해 유지되어 있을 때는 휘어진 공작물(13)에 적용될 가공의 유형에 따라 결정될 수 있다. 도시된 실시례의 덮여 있지 않은 진공 포트(12b)와 같은 기타 진공 포트(12)는 하나 이상의 유입 센서(36b)으로부터 수신된 신호에 기초하여 휘어진 공작물(13)을 포착하지 않은 것으로 판정될 수 있다.
따라서 휘어진 공작물(13)이 조정가능한 유입 척(30)에 의해 포착되었을 때, 제어기(40)는 하나 이상의 밸브(38b)를 폐쇄하여 휘어진 공작물(13)을 포착하고 있지 않은 덮여 있지 않은 진공 포트(12b)의 일부 또는 전부를 통한 유입을 중단시킬 수 있다. 예를 들면, 밸브(38)는 솔레노이드 밸브 또는 다른 유형의 전자적 제어가능 밸브를 포함할 수 있다. 덮인 진공 포트(12a)에 접속되는 밸브(38a)는 개방상태를 유지할 수 있다. 그러므로, 흡인 소스(11)에 의해 생성되는 흡인은 덮여 있지 않은 진공 포트(12b)를 통해 공기를 흡입하지 않고 덮인 진공 포트(12a)에만 가해진다. 덮인 진공 포트(12a)에만 흡인을 선택적으로 적용하면 덮인 진공 포트(12a)를 통해 휘어진 공작물(13)에 가해지는 유지력의 강도를 증가시킬 수 있다.
일부의 실시형태에서, 밸브(38b)의 전부는 아니지만 일부가 폐쇄될 수 있다. 이러한 방식으로, 밸브(38b)가 개방된 상태로 유지되는 덮여 있지 않은 진공 포트(12b)에 가해지는 흡인은 밸브(38b)가 개방된 해당 덮여 있지 않은 진공 포트(12b)에 의해 휘어진 공작물(13)의 포착을 용이하게 하기 위해 증가될 수 있다.
하나 이상의 진공 포트(12)는 진공 포트(12)에 이한 휘어진 공작물(13)의 포착을 용이하게 하도록 구성될 수 있다.
도 3b는 도 3a에 도시된 척의 진공 포트를 개략적으로 예시한다.
도시된 실시례에서, 진공 포트(12)는 베이스(56)(이것은, 예를 들면, 금속 등의 강성 재료로 제조될 수 있고, 또한 조정가능한 유입 척(30)의 표면에 볼트로 고정될 수 있음)에 장착된 유연성 컵(50)에 의해 둘러싸인 흡인 개구(54)를 포함한다. 흡인 소스(11)가 흡인 개구(54)에 흡인을 가하면, 유연성 컵(50) 근처에 배치된 휘어진 공작물(13)은 유연성 컵(50)을 덮을 수 있고, 또한 흡인 개구(54)를 향해 내방향으로 끌릴 수 있다. 휘어진 공작물(13)과 유연성 컵(50) 사이의 접촉은 조정가능한 유입 척(30)의 흡인력 및 마찰력을 강화하는 시일을 형성할 수 있다. 포트 핀(port pin; 52)은 흡인 개구(54) 내에 위치한다. 포트 핀(52)(예를 들면, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 또는 열화에 저항하는 유사 물질로 제조됨)은 진공 포트(12)에 의해 포착되는 휘어진 공작물(13)의 일 영역의 국부적인 굽힘을 제한할 수 있고, 또한 흡인 개구(54)가 막히지 않도록 보장할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 조정가능한 유입 척(30)의 진공 포트(12)의 일부 또는 전부는, 예를 들면, 도 2c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 융기된 융기부(14)에 의해 둘러싸여 있거나 실링 구조로 제공될 수 있는 신장가능 튜브(68)를 포함하는 신장가능 포트 어셈블리(66)의 형태일 수 있다.
도 4는 도 3a에 도시된 척의 작동 방법을 묘사하는 흐름도이다.
본 명세서에 참조된 모든 흐름도와 관련하여, 예시된 방법을 흐름도의 블록으로 표시된 개별 작동으로 분할한 것은 오로지 편의성 및 명확성을 위해서 선택된 것임을 이해해야 한다. 예시된 방법을 개별 작동으로 분할하는 대안적인 분할도 동등한 결과로 가능하다. 예시된 방법을 개별 작동으로 분할하는 이러한 대안적 분할은 예시된 방법의 다른 실시형태를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
유사하게, 달리 명시되지 않는 한 본 명세서에서 참조된 흐름도의 블록으로서 표시된 작동의 예시된 순서는 오로지 편의성 및 명확성을 위해 선택된 것임을 이해해야 한다. 예시된 방법의 작동은 다른 순서로 실행되거나, 동시에 실행될 수 있으며 동등한 결과를 얻을 수 있다. 예시된 방법의 이러한 작동 순서의 변경은 예시된 방법의 다른 실시형태를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
척 작동 방법(100)은 조정가능한 유입 척(30)의 제어기(40)에 의해 실행될 수 있다. 예를 들면, 척 작동 방법(100)의 실행은, 조정가능한 유입 척(30)이 휘어진 공작물(13) 등의 새로운 공작물을 포착했을 때, 제어기(40)에 의해 개시될 수 있다.
예를 들면, 공작물의 가공용 시스템의 제어기에 의해 제어되는 바와 같이, 조정가능한 유입 척(30)이 휘어진 공작물(13) 부근으로 이동하면, 흡인 소스(11)로부터의 흡인이 진공 포트(12)에 가해진다(블록 110). 흡인이 가해질 모든 진공 포트(12)로 연결되는 도관(34) 내의 밸브(38)는 개방될 수 있다. 개방될 진공 포트(12)는 조정가능한 유입 척(30) 상의 모든 진공 포트(12) 또는 (예를 들면, 휘어진 공작물(13)의 크기가 조정가능한 유입 척(30)의 표면보다 작은 경우, 또는 휘어진 공작물(13)의 무게가 더 적은 수의 진공 포트(12)로 파지할 수 있는 경우) 이들의 서브셋을 포함할 수 있다.
진공 포트(12)에 흡인이 가해지면, 유입 센서(36)를 사용하여 각각의 진공 포트(12)를 통한 (또는 진공 포트(12)의 그룹을 통한) 유입이 모니터링된다(블록 120). 미리 정한 시간 (예를 들면, (또는 진공 포트(12) 중 적어도 일부에 의해 휘어진 공작물(13)을 완전히 포착할 수 있을 만큼 충분히 긴 시간) 후에 제어기(40)는 휘어진 공작물(13)을 포착한 진공 포트(12)와 포착하지 않은 진공 포트(12)를 구별하기 위해 미리 정한 유입 기준(예를 들면, 유량 또는 압력 기준, 예를 들면, 임계 유량 또는 압력)을 적용할 수 있다.
유입 센서(36)는 일부의 진공 포트(12)를 통한 유입 감소를 나타낼 수 있고, 이는 해당 진공 포트(12)에 의한 휘어진 공작물(13)의 포착을 나타내는 반면 다른 진공 포트(12)를 통한 유입이 감소되지 않고, 감소되지 않은 유입은 해당 진공 포트(12)가 휘어진 공작물(13)을 포착하지 않았음을 나타낸다. 이 경우, 제어기(40)는 밸브(38) 중 일부를 폐쇄하여 휘어진 공작물(13)을 포착하지 않은 진공 포트(12)를 통한 유입을 비활성화할 수 있다(블록 130). 휘어진 공작물(13)을 포착하지 않은 진공 포트(12)를 통한 유입이 비활성화되면, 휘어진 공작물(13)을 포착한 해당 진공 포트(12)에 의해 휘어진 공작물(13)에 대한 그립이 향상될 수 있다.
그러면, 예를 들면, 휘어진 공작물(13)의 가공 중에 휘어진 공작물(13)을 조작하기 위해 조정가능한 유입 척(30)이 작동될 수 있다.
다른 실시형태에서, 작동 방법은 휘어진 공작물(13)을 포착하지 않은 해당 진공 포트(12)의 일부를 통한 유입을 비활성화하는 것을 포함할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 작동 방법의 변형례를 묘사하는 흐름도이다.
척 작동 방법(200)은 조정가능한 유입 척(30)의 제어기(40)에 의해 실행될 수 있다. 예를 들면, 척 작동 방법(200)의 실행은, 조정가능한 유입 척(30)이 휘어진 공작물(13) 등의 새로운 공작물을 포착했을 때, 제어기(40)에 의해 개시될 수 있다.
예를 들면, 공작물의 가공용 시스템의 제어기에 의해 제어되는 바와 같이, 조정가능한 유입 척(30)이 휘어진 공작물(13) 부근으로 이동하면, 흡인 소스(11)로부터의 흡인이 진공 포트(12)에 가해진다(블록 210). 흡인이 가해질 모든 진공 포트(12)로 연결되는 도관(34) 내의 밸브(38)는 개방될 수 있다.
진공 포트(12)에 흡인이 가해지면, 유입 센서(36)를 사용하여 각각의 진공 포트(12)를 통한 (또는 진공 포트(12)의 그룹을 통한) 유입이 모니터링된다(블록 220).
미리 정한 시간 (예를 들면, (또는 진공 포트(12) 중 적어도 일부에 의해 휘어진 공작물(13)을 완전히 포착할 수 있을 만큼 충분히 긴 시간) 후에 제어기(40)는 휘어진 공작물(13)을 포착한 진공 포트(12)와 포착하지 않은 진공 포트(12)를 구별하기 위해 미리 정한 유입 기준(예를 들면, 유량 또는 압력 기준)을 적용할 수 있다. 예를 들면, 미리 정한 임계 유량 미만인 유량계에 의해 감지된 유량 또는 미리 정한 임계 압력 수준 미만(예를 들면, 대기압 미만)인 압력 센서에 의해 감지된 유체 압력은 진공 포트(12)에 의한 휘어진 공작물(13)의 포착을 나타내는 것으로 고려될 수 있다.
모든 진공 포트(12)가 폐색되거나 모두 폐색되지 않으면(블록 230), 이는 모든 진공 포트(12)가 휘어진 공작물(13)을 완전히 포착했음을 나타내거나 모든 진공 포트(12)가 휘어진 공작물(13)을 포착하는 데 실패(예를 들면, 휘어진 공작물(13)과 척 표면(22) 사이의 거리가 과도함을 나타냄)했음을 나타내며, 모니터링이 계속된다(블록 220).
경우에 따라, 제어기(40)는 진공 포트(12) 중 일부가 폐색되어 해당 진공 포트(12)에 의한 휘어진 공작물(13)의 포착을 나타내는 반면에 다른 진공 포트(12)는 폐색되지 않아 해당 진공 포트(12)가 휘어진 공작물(13)의 포착에 실패했음을 판정할 수 있다(블록 230).
제어기(40)는 밸브(38) 중 일부를 폐쇄하여 휘어진 공작물(13)을 포착하고 있지 않은 0이 아닌 분율의 진공 포트(12)를 통한 유입을 비활성화할 수 있다(블록 240). 예를 들면, 제어기(40)는 미리 정한 기준을 적용하여 폐쇄될 진공 포트(12)의 개수 및 위치를 결정할 수 있다. 휘어진 공작물(13)을 포착하고 있지 않은 일부의 진공 포트(12)를 통한 유입의 비활성화는 휘어진 공작물(13)을 포착하고 있지 않은 폐색되지 않은 진공 포트(12)를 통한 유입 속도를 증가시킬 수 있다. 유입의 증가는 아직 휘어진 공작물(13)을 포착하고 있지 않은 폐색되지 않은 진공 포트(12)에 의한 휘어진 공작물(13)의 포착을 용이하게 할 수 있다.
비활성화된 폐색되지 않은 진공 포트(12)를 통한 유입을 계속 모니터링하면 폐색된 진공 포트(12)의 현재의 개수와 이전에 폐색되지 안은 진공 포트(12)의 개수를 비교할 수 있다(블록 50).
폐색된 진공 포트(12)의 개수가 증가한 것으로 판단되면, (블록 240으로 표시된 작동에서) 폐쇄에 의해 이전에 비활성화되었던 밸브(38) 중 일부가 다시 개방될 수 있다(블록 260). 계속된 모니터링에 의해 이러한 추가적인 재개방된 진공 포트(12) 중 일부가 해당 진공 포트(12)에 의해 휘어진 공작물(13)을 포착하여 폐색되었는지 여부를 검출할 수 있다(블록 250으로 복귀).
블록 250의 작동이 한 번 이상 반복된 후, 휘어진 공작물(13)을 포착한 폐색된 진공 포트(12)의 개수가 증가하지 않은 것으로 판단될 수 있다 이 경우, 제어기(40)는 밸브(38)를 폐쇄하여 휘어진 공작물(13)을 포착하고 있지 않은 모든 진공 포트(12)를 통한 유입을 비활성화할 수 있다(블록 270). 휘어진 공작물(13)을 포착하지 않은 진공 포트(12)를 통한 유입이 비활성화되면, 휘어진 공작물(13)을 포착한 해당 진공 포트(12)에 의해 휘어진 공작물(13)에 대한 그립이 향상될 수 있다. 그러면, 예를 들면, 휘어진 공작물(13)의 가공 중에 휘어진 공작물(13)을 조작하기 위해 조정가능한 유입 척(30)이 작동될 수 있다.
일부의 실시형태에서, 척 표면은 휘어진 공작물(13)을 척 표면을 향하여 및 척 표면으로부터 멀어지도록 용이하게 이동하도록 설계된 탄성 튜브 구조로 제공될 수 있다.
도 6a는 도 2c에 도시된 바와 같은 신장가능 및 수축가능 튜브 구조를 구비한 진공 포트를 포함하는 척을 개략적으로 예시한다. 도 6b는 도 6a에 도시된 척의 개략 측단면이다.
척(70)은 공작물이 평평하거나 휘어진 것이거나 무관하게 공작물을 포착하여 유지하도록 구성된다. 척(70)의 척 표면(22)에는 복수의 신장가능 포트 어셈블리(66)가 포함되어 있다. 각각의 신장가능 포트 어셈블리(66)에는 흡인 소스(11) 및 신장가능 튜브(68)에 접속가능한 도관(34)이 포함되어 있다. 각각의 신장가능 튜브(68)는 탄성 재료로 만들어지고 또한 척 표면(22)으로부터 원위방향의 외측으로 (예를 들면, 각각의 면상 시일(72)의 원위 단부를 넘어) 연장되는 벨로우즈 구조나 유사 구조를 포함할 수 있다. 신장가능 튜브(68)의 원위 단부는 이 원위 단부가 공작물의 표면과 접촉하는 경우에 기밀 시일이 형성되도록 구성된다(예를 들면, 탄성 재료의 링을 포함함). 신장가능 튜브(68)는 압축력을 받으면 붕괴될 수 있다. 예를 들면, 신장가능 튜브(68)에 흡인이 가해지고 또한 원위 단부가 공작물과 함께 시일을 형성할 때, 흡인에 의해 가해지는 압축력은 신장가능 튜브(68)를 붕괴시켜 원위 단부 및 부착된 공작물 표면을 척 표면(22)을 향해 당길 수 있다. 신장가능 튜브(68)의 탄성은 (예를 들면, 신장가능 튜브(68)에 대한 흡인의 적용이 정지됨으로써) 압축력이 제거되었을 때 신장가능 튜브(68)를 다시 신장시키도록 구성된다.
경우에 따라, 하나 이상의 신장가능 튜브(68)는 붕괴가능하고 또한 비탄성인 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면, 신장가능 튜브(68)는 흡인에 의해 가해지는 힘이 신장가능 튜브(68)를 붕괴시킬 때까지 신장된 상태를 유지하기에 충분한 강성의 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면, 적절한 재료에는 비탄성 플라스틱, 금속 포일, 종이, 후지, 또는 기타 적절한 재료가 포함된다. 이러한 비탄성 신장가능 튜브(68)의 원위 단부에는 공작물 표면과 함께 기밀 시일을 형성하는 탄성 재료의 링이 포함될 수 있다.
도시된 실시례에서, 복수의 신장가능 포트 어셈블리(66)는 복수의 신장불가능 진공 포트(12)와 함께 산재되어 있고, 또한 각각은 척 표면(22)으로부터 신장가능한 신장가능 튜브를 포함하고 있지 않은 도관(34)에 의해 흡인 소스(11)에 접속가능하다. 일부의 실시례에서, 신장가능 포트 어셈블리(66)의 흐름 제한기의 흐름 저항은 진공 포트(12)의 흐름 제한기의 흐름 저항과는 다를 수 있다. 진공 포트(12) 및 신장가능 포트 어셈블리(66)의 배열은, 예를 들면, 척(70)의 특정의 의도된 적용에 적합하도록 도시된 실시례의 배열과 다를 수 있다. 일부의 실시례에서, 척 표면(22)은 신장불가능 진공 포트(12)를 포함하지 않고 신장가능 포트 어셈블리(66)만을 포함할 수 있다.
하나 이상의 면상 시일(72)은 척 표면(22)으로부터 (예를 들면, 척 표면(22) 위로) 원위방향 외측으로 연장된다. 각각의 면상 시일(72)은 척 표면(22)의 폐쇄된 영역의 경계를 이룬다. 전형적으로, 각각의 면상 시일(72)은, 이 면상 시일(72)이 (예를 들면, 충분한 비율의 길이를 따라, 예를 들면, 전체 길이를 따라) 공작물의 표면과 접촉해 있을 때, 공기의 유입을 방지하거나 방해하는 기밀 시일을 형성할 수 있는 탄성 재료(예를 들면, 고무, 실리콘, 또는 다른 탄성 폴리머)로 구성될 수 있다. 예를 들면, 면상 시일(72)은 신장가능 포트 어셈블리(66)의 신장가능 튜브(68)의 재료와 동일하거나 상이한 재료로 구성될 수 있다.
흡인이 신장가능 포트 어셈블리(66)에 가해지고 있지 않을 때, 또는 신장가능 포트 어셈블리(66)의 원위 연장 단부가 공작물의 일 영역과 접촉해 있지 않을 때 (예를 들면, 포착하고 있지 않을 때), 신장가능 튜브(68)의 탄성으로 인해 신장가능 포트 어셈블리(66)의 원위 단부는 척 표면(22)으로부터 (예를 들면, 척 표면(22) 위로) 원위방향 외측으로 연장한다. 따라서, 흡인이 신장가능 포트 어셈블리(66)에 가해지면 신장된 신장가능 포트 어셈블리(66)의 원위 단부는 공작물과 접촉하여 이를 포착한다. 신장가능 포트 어셈블리(66)의 원위 단부와 공작물 사이의 접촉에 의해 해당 신장가능 포트 어셈블리(66)의 원위 단부가 실링될 수 있다. 따라서 이 시일은 신장가능 포트 어셈블리(66)와 공작물 사이로 공기의 추가 유입을 방지할 수 있다. 그러므로, 신장가능 포트 어셈블리(66)에 흡인을 계속 가하면 신장가능 튜브(68)가 척 표면(22)을 향해 수축 또는 붕괴되어 공작물을 척 표면(22)을 향해 당겨줄 수 있다.
공작물을 척 표면(22)을 향해 계속 당기면 공작물이 하나 이상의 면상 시일(72)과 접촉하게 될 수 있다. 공작물이 면상 시일(72)의 전체 길이와 접촉하면, 공작물, 면상 시일(72) 및 해당 면상 시일(72)에 의해 둘러싸인 척 표면(22)의 영역 사이에는 실링된 용적이 형성될 수 있다. 따라서, 신장불가능하고 또한 둘러싸여 있는 척 표면(22)의 영역 내에 있는 진공 포트(12)에 가해지는 흡인은 척(70)에 의한 조작을 위해 면상 시일(72)에 대해 공작물을 견고하고 안정적으로 유지할 수 있다. 공작물은 이 것이 휘어진 것인지 여부에 무관하게 단단히 유지될 수 있다. 흡인에 의해 가해지는 압축력은 면상 시일(72)을 압축하여 면상 시일(72) 및 부착된 공작물 표면을 척 표면(22)을 향해 당길 수 있다.
척(70)에 의한 공작물의 조작 후, 이 공작물은 척(70)에 의해 해방될 수 있다. 예를 들면, 공작물이 해제되었을 때, 진공 포트(12) 및 신장가능 포트 어셈블리(66)에 대한 흡인의 적용도 중단될 수 있다. 신장가능 포트 어셈블리(66)에 대한 흡인의 적용이 정지된 후, 신장가능 포트 어셈블리(66)의 신장가능 튜브(68)의 탄성은 신장가능 포트 어셈블리(66) 및 신장가능 포트 어셈블리(66)에 의해 지지되는 공작물을 척 표면(22)으로부터 원위방향으로 신장시킬 수 있다. 따라서, 해방된 후, 공작물은 제거를 위해 (예를 들면, 추가의 가공을 위해 다른 스테이션으로의 이동을 위해) 척 표면(22) 상의 편리한 높이에 위치할 수 있다.
경우에 따라, 척(70)은 척 표면(22)으로부터 신장가능하고 또한 척 표면(22) 내로 후퇴가능한 복수의 지지 핀(74)을 포함할 수 있다. 지지 핀(74)은, 예를 들면, 신장가능 포트 어셈블리(66)에 의한 공작물의 포착 전, 및 공작물의 해방 후, 또는 신장가능 포트 어셈블리(66) 대신에 공작물을 지지할 수 있다.
하나 이상의 면상 시일(72)을 갖는 척(70)은 도 1a 내지 도 1f에 도시된 구성과 관련된 하나 이상의 특징을 포함할 수 있다는 것에 유의할 수 있다. 특히, 각각의 (예를 들면, 신장불가능) 진공 포트(12)는 융기된 융기부(14)에 의해 둘러싸여 표면 셀(16)을 형성할 수 있다. 표면 셀(16)의 인접한 셀 그룹(18)은 하나 이상의 면상 시일(72)에 의해 서로 분리될 수 있다. 예를 들면, 서로 다른 셀 그룹(18) 내의 (예를 들면, 신장불가능) 진공 포트(12)는 서로 다른 흐름 저항 값을 특징으로 하는 흐름 제한기(25)를 경유하여 흡인 소스(11)에 접속될 수 있다. 다른 경우, 융기된 융기부(14)에 의해 둘러싸여 있지 않고 또한 면상 시일(72)에 의해 서로 분리되어 있는 척 표면(22)의 서로 다른 연속된 영역 내에 위치하는 (예를 들면, 신장불가능) 진공 포트(12)는 서로 다른 흐름 저항 값을 특징으로 하는 흐름 제한기(25)를 경유하여 흡인 소스(11)에 접속될 수 있다.
도시된 실시례에서, 각각의 면상 시일(72)은 원형의 척 표면(22)과 동심인 척 표면(22)의 원형 영역을 둘러싸고 있다. 다른 실시례에서, 예를 들면, 척 표면(22)이 평행한 시컨트 선(19a)에 의해, 또는 반경(19b)에 의해, 또는 다른 것에 의해 영역들로 분할되어 있는 경우, 각각의 면상 시일은 모든 면에서 영역을 둘러싸는 경계를 따라 배치될 수 있다.
일부의 실시례에서, 적어도 일부의 (예를 들면, 신장불가능) 진공 포트(12)는 위에서 설명한 바와 같이 척 작동 방법(100 또는 200)에 따라 제어기(40)에 의해 작동가능한 유입 센서(36) 및 밸브(38)를 포함할 수 있다. 경우에 따라, (예를 들면, 신장불가능) 진공 포트(12)는 유연성 컵(50)에 의해 둘러싸여 있거나, 포트 핀(52)를 포함하거나, 또는 도 2a 내지 도 3b와 관련하여 설명한 척의 추가의 특징들 중 하나를 포함할 수 있다.
서로 다른 실시형태들이 본원에 개시되어 있다. 특정 실시형태의 특징은 다른 실시형태의 특징과 조합될 수 있고, 따라서 특정 실시형태는 복수의 실시형태의 특징의 조합일 수 있다. 전술한 본 발명의 실시형태에 대한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시되었다. 본 발명을 개시된 정확한 형태로 제한하거나 포괄하려는 의도는 없다. 당업자는 상기의 교시에 비추어 많은 수정, 변형, 치환, 변경 및 균등물이 가능하다는 것을 인식할 것이다. 그러므로 첨부된 청구항이 본 발명의 진정한 사상 내에 포함되는 이와 같은 모든 개조 및 변화를 포함하고자 한다는 것을 이해해야 한다.
본원에서는 본 발명의 특정의 특징이 예시되고 설명되었으나, 본 기술분야의 당업자는 많은 개조, 치환, 변화 및 균등을 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 첨부된 청구항이 본 발명의 진정한 사상 내에 포함되는 이와 같은 모든 개조 및 변화를 포함하고자 한다는 것을 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 척으로서,
    척 표면;
    상기 척 표면 상에 분산배치된 복수의 신장가능 포트 어셈블리 - 각각의 신장가능 포트 어셈블리는 흡인 소스에 접속가능한 도관 및 상기 척 표면으로부터 원위방향으로 연장하는 튜브를 포함하고, 상기 튜브는 공작물과 접촉할 때 시일을 형성하도록 구성되고 또한 상기 시일의 형성 후 흡인 소스에 의해 가해지는 흡인에 의해 수축되도록 구성되는 원위 단부를 가짐 -;
    상기 척 표면 상에 상기 신장가능 포트 어셈블리와 함께 산재된 복수의 신장불가능 진공 포트 - 상기 신장불가능 진공 포트의 각각은 상기 흡인 소스에 접속가능한 도관을 포함함 -; 및
    상기 척 표면으로부터 연장되고, 또한 상기 복수의 신장불가능 진공 포트 중 적어도 하나의 신장불가능 진공 포트를 포함하는 상기 척 표면의 일 영역을 둘러싸는 적어도 하나의 면상 시일(areal seal)을 포함하고, 상기 면상 시일은, 상기 면상 시일이 상기 공작물과 접촉하고 있을 때, 기밀 시일을 형성하도록 구성되는, 척.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 튜브는 상기 흡인의 적용의 정지 후에 재신장되도록 구성되는, 척.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도관은 흐름 저항을 특징으로 하는 흐름 제한기를 포함하는, 척.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 신장불가능 진공 포트 중 하나의 신장불가능 진공 포트의 도관 내의 상기 흐름 제한기의 흐름 저항은 상기 복수의 신장불가능 진공 포트 중 다른 하나의 신장불가능 진공 포트의 적어도 도관의 상기 흐름 제한기의 흐름 저항보다 작은, 척.
  5. 제5항에 있어서,
    척 표면은 복수의 연속된 영역으로 분할되고, 각각의 연속된 영역 내에서 신장불가능 진공 포트의 도관의 흐름 제한기의 흐름 저항은 실질적으로 동등한, 척.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 연속된 영역은 복수의 동심 원형 밴드를 포함하는, 척.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 연속된 영역은 반경에 의해 분할된 복수의 부채꼴(circle sector)을 포함하는, 척.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 연속된 영역은 평행 코드(chord)에 의해 분할되는, 척.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 흐름 제한기는 협착부, 배플 및 SASO(self-adapting segmented orifice)로 구성되는 흐름 제한기의 그룹으로부터 선택되는, 척.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 튜브는 아코디언 주름을 갖는 벨로우즈 형태인, 척.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 신장불가능 진공 포트의 도관은 각각 상기 도관을 통한 유입을 감지하는 센서 및 해당 도관을 통한 유입을 활성화 또는 비활성화하도록 작동가능한 밸브를 포함하는, 척.
  12. 제11항에 있어서,
    제어기가 상기 센서로부터 신호를 수신하고, 그리고 상기 센서가 상기 복수의 신장불가능 진공 포트의 일부의 신장불가능 진공 포트를 통한 유입의 감소를 나타내는 경우 - 감소된 흐름은 상기 일부의 신장불가능 진공 포트에 의한 휘어진 공작물의 포착을 나타냄 -, 상기 복수의 신장불가능 진공 포트의 적어도 하나의 다른 신장불가능 진공 포트를 통한 유입이 감소되지 않음을 나타내는 경우 - 감소되지 않은 유입은 상기 적어도 하나의 다른 신장불가능 진공 포트에 의한 상기 휘어진 공작물의 포착 실패를 나타냄 -, 상기 복수의 신장불가능 진공 포트 중 적어도 하나의 신장불가능 진공 포트의 밸브를 작동시켜 상기 적어도 하나의 다른 신장불가능 진공 포트를 통한 유입을 비활성화하도록 구성된, 척.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 센서는 유량계를 포함하는, 척.
  14. 제13항에 있어서,
    감소된 유입은 미리 정한 임계 유량보다 낮은 감지된 유량에 의해 표시되는, 척.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 센서는 압력 센서를 포함하는, 척.
  16. 제15항에 있어서,
    감소된 유입은 미리 정한 임계 압력보다 낮은 감지된 유체 압력에 의해 표시되는, 척.
  17. 제1항에 있어서,
    각각의 신장불가능 진공 포트는 상기 공작물과 해당 신장불가능 진공 포트 사이에 시일을 형성하도록 구성되는 유연성 컵에 의해 둘러싸여 있는, 척.
  18. 제1항에 있어서,
    각각의 신장불가능 진공 포트에는, 해당 신장불가능 진공 포트에 의해 포착될 때, 상기 공작물의 국부적인 굽힘을 제한하는 핀(pin)이 포함되는, 척.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 다른 신장불가능 진공 포트는 복수의 신장불가능 진공 포트를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 적어도 하나의 다른 신장불가능 진공 포트 중 상기 적어도 하나의 신장불가능 진공 포트를 통한 유입을 비활성화한 후, 상기 적어도 하나의 다른 신장불가능 진공 포트 중 적어도 하나의 추가의 신장불가능 진공 포트를 통한 유입이 감소되었는지 여부를 판단하도록 더 구성되는, 척.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 적어도 하나의 추가의 신장불가능 진공 포트를 통한 유입이 감소되었다고 판단된 경우, 이전에 유입이 비활성화된 적어도 하나의 신장불가능 진공 포트를 통한 유입을 활성화하도록 더 구성되는, 척.
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